Rack para Home Assistant e equipamentos de rede

[FSousa (Filipe Sousa)]

Neste tópico vou descrever os equipamentos que tenho vindo a adquirir para a base do meu mini servidor que esta com proxmox, com uma VM com Ubuntu minimal a correr o hass.io e um container LXC com ubuntu para o controlador UniFi.

No futuro pretendo vir a ter mais uma VM para o OpenMediaVault mas para isso vou ter de adicionar discos externos ao minipc.

Conforme for adicionando equipamentos vou atualizando o tópico…

Antes de começar este projeto já tinha uma ideia do que quero como resultado final, não sabia era bem por onde começar e quais os equipamentos mais adequados. Para isso recorri aqui ao fórum para ir lendo os vários tópicos e tirar as dúvidas que iam surgindo.

Regra geral quem começa no home assistant começa pelo raspberrypi. Eu optei por saltar essa parte e partir logo para uma base mais solida de maneira a que não venha a ficar limitado no futuro.

- Armário Rack
Começando pelo armário rack. Embora eu não tenha limitação de espaço no local onde coloquei o rack, acabei por optar por um rack de 19” de 12U com profundidade de 300mm que tem menos aspeto de caixote.

Ter em atenção que nem todos os equipamentos cabem num rack de 300mm de profundidade. Grande parte dos switch não cabem. Só vim a descobrir isso mais tarde quando ia para adquirir um switch unifi de 16 portas POE de 150W. Acabou por não ter influência porque descartei a compra devido ao barulho das FANs.

Link para o Armário rack mural 19’ 12U 570x300x655mm

- Patch Panel
De seguida o patch panel… Optei por um de 24 portas para o rack de 19” e altura 1U.

Estou a utilizar o patch panel para ligar todos os cabos de rede e telefone que vão para as divisões da casa, incluindo o cabo de rede que vai para um acess point unifi que tenho no teto da casa. Descrição mais para a frente…

Link para o Patch panel de 19” 24 portas Cat.6

- Alicate Krone
Caso optem por um patch panel deste tipo vão precisar de um alicate krone para cravar os fios.

Link para o alicate krone

- Régua de tomadas para Rack
Para ligar todos os equipamentos que vão ficar dentro do rack não há muito por onde escolher. Ou uma régua de 8 tomadas com interruptor, ou uma régua de 9 tomadas sem interruptor.
Eu optei pela de 8 tomadas com interruptor.

Link para régua de 8 tomadas com interruptor.

- Prateleiras para Rack
Prateleiras que possam fazer falta para colocar equipamentos. Para rack com profundidade de 300mm e mais difícil encontrar. Os preços das existentes a venda são um exagero… Caso tenham possibilidade construam vocês mesmo. Eu acabei por comprar uma para rack de 450mm de profundidade, (não havia stock para 300mm de profundidade) e cortei-a para caber no meu rack.

Como passo muito tempo fora de Portugal, na altura que precisei não tive tempo para construir a prateleira, mas fica a informação de que com o dinheiro que gastei nesta prateleira podia ter construído 5 e ainda sobrava dinheiro.

Link para a prateleira que tive de cortar…

- MiniPC
MiniPC para instalar proxmox e correr VMs para o hass.io e outros serviços que venham a necessitar.

Optei pelo MSI Cubi N5000 com 8Gb RAM DDR4 e SSD M.2 2280 Kingston A1000 240GB 3D TLC NVMe

Comprei na PCDiga. Fui pessoalmente a loja e já não tem o material disponível no site deles para colocar links. Penso que ficou por volta dos 230 euros. De momento não tenho as faturas comigo…
O meu vem com processador N5000 e suporta DDR4.

Link para as características do MSI Cubi N

- Equipamentos de rede
No que toca a equipamentos de rede, depois do que fui lendo pela net e da ajuda que recebi aqui no fórum, optei pela linha Ubiquiti UniFi.

Uma das principais vantagens que encontrei foi a facilidade de configuração, utilizando o software UniFi Controller que se pode instalar num computador Windows, ou num container LXC no proxmox, podemos configurar todos os equipamentos UniFi que tivermos na rede sem termos de estar a aceder a cada equipamento independente.

- Gateway
Para gateway a dúvida era entre o USG e o USG Pro4. Depois de ler que no USG Pro 4 as FANs faziam algum barulho, pensei que não fosse incomodativo devido a ter uma divisão da casa só para o rack e quadro elétrico.

Como dava preferência ao formato rack, acabei por encomendar na amazon o USG Pro 4 pensando eu que o barulho que ele ia fazer não era problema, até ao momento em que o liguei… O barulho das FANs é demasiado estridente, durante a noite ouve-se bem pela casa. Ainda comprei duas FANs Noctua NF-A4X20 mais silenciosas, mas mesmo assim não fiquei satisfeito.

Acabei por devolver tudo e comprei o USG normal.

Link para o USG normal.

- Switch
Quanto ao switch Unifi o de 16 portas POE não cabia dentro do meu rack devido a profundidade, e depois de ouvir o barulho das FANs do USG Pro 4 também não ia arriscar com o switch, por isso optei por dois switch de 8 portas e 60W fanless. Cada um tem 4 portas POE.

De seguida ficam umas fotos do suporte para rack 1U de 19” que construi para colocar os dois switch unifi. Fiz adaptação para ligar um só cabo de alimentação. Tenho a LAN1 do USG ligada a um switch e a LAN2 do USG ligada a outro switch.

Ficam as fotos para caso alguém queira tirar ideias…

- Suporte USG para rack
Como não tive tempo para construir o suporte do USG comprei um já feito na amazon. Uma bela porcaria… Não sei que medidas utilizaram para construir o suporte, mas o espaço para o USG é grande, como se pode ver por uma das seguintes fotos. Tive de colocar um pedaço de cartão a preencher o espaço. Para fixar o USG tive de utilizar abraçadeiras serrilha. A tinta do suporte salta toda… Enfim… Não devolvi porque já não tive tempo para construir um…

Fica o link para o que NAO devem comprar…

- Acess Point
Quanto ao acess point optei por um UniFi UAP-AC-Pro alimentado por uma das portas POE do switch UniFi.

Ainda não acertei com a configuração dos canais wireless de 2.4ghz e 5ghz. Em modo automático o telemóvel e o computador teimam em utilizar os 2.4ghz, não passando a velocidade da ligação dos 30mbits. Se forcar a potência dos 5ghz para o máximo e os 2.4ghz para o mínimo já consigo ligação em 5ghz passar os 250mbits, mas os equipamentos como os sonoff perdem a ligação aos 2.4ghz.

Alguém que utilize o UniFi AP-AC-Pro que possa partilhar as configurações dos rádios de 2.4ghz e 5 ghz…

Link para o UniFi UAP-AC-Pro

De momento ainda tenho o router da NOS para poder utilizar o telefone, e o USG ligado na porta 4 em modo bridge.

Vou comprar o cisco SAP112 para ver se consigo por a funcionar o telefone e eliminar de vez o router da NOS.

Aspeto atual do rack com o pouco tempo que tive para montar tudo.

Só em Outubro posso adicionar a UPS, uma prateleira para os cabos coaxiais que vão para as divisões da casa e começar a adicionar camaras POE.

Ate la só acesso através da VPN do USG diretamente do Japão.

Obrigado a todos que me ajudaram neste tópico e que participam no forum.

Conforme for fazendo alterações vou atualizando o tópico.

[Luis_Andrade (Luís Miguel Andrade)]

Antes de mais, muitos parabéns e obrigado pela partilha.

A solução de converter os equipamentos para formato rack está muito bem pensado .

Efetivamente, as FANs fazem algum barulho… e, se achas o usg pro alto então os switch de rack com poe ainda fazem mais ruído. Na minha opinião é algo que pode ser incomodativo dependendo da zona da casa onde esteja o rack.

Iria sugerir que podias também apostar num circuito de IPTV, por exemplo, com o hdhomerun e tvheadhend para distribuição dos canais do coaxial da NOS para toda a casa e teres acesso externo (vpn ou plex), quando estiveres fora.

O teu setup está a ficar muito interessante e garantidamente será uma excelente referência para muitos da nossa comunidade.

Mais uma vez obrigado pela partilha e criatividade nas soluções. Vai mantendo o post atualizado com os próximos upgrades. Será, sem dúvida alvo da nossa melhor atenção.

[sanmagalh (José Magalhães)]

Os meus parabéns. Estou interessado numa solução semelhante para os meus 2 switches. Foste tu que modificaste o suporte ou já o adquiriste nesse formato? e onde?
Obrigado

[FSousa (Filipe Sousa)]

@Luis_Andrade O local onde tenho o rack é uma divisão da casa só para o quadro elétrico, local onde chega toda a fiarada da casa e onde coloquei o rack. Fica num local fechado com porta.
Mesmo assim, com a porta fechada, durante a noite na divisão ao lado ouve-se o barulho das FAN, e isto depois de substituir as FANs de origem por duas Noctua NF-A4X20.

Ainda comprei as FANs versão PWM e pensei em fazer um controlador com arduino e sensores de temperatura nos dissipadores para baixar a rotação das FANs.

Acabei por não ter tempo… Empacotei tudo, devolvi e comprei o USG normal. Não estou arrependido. Fica basicamente por metade do preço, não faz barulho e consome muito menos.

Com o setup da NOS tenho uma saída coaxial no ONT ligada a um divisor de 4 saídas.

Uma saída vai para a box da NOS que preciso de ter numa divisão para servir de sintonizador e ligar ao projetor.

As outras saídas vão ligar diretamente nas televisões e sintonizo la os canais todos como se fosse uma receção de TDT. As televisões só tem de ter sintonizador DVB-C. Hoje em dia todas tem…

Para ver TV fora de casa utilizo a aplicação NOS TV que tem todos os canais subscritos e funciona em qualquer país da Europa. Nos países asiáticos não funciona…

Quando estou fora da Europa utilizava a NordVPN com servidor português. Por vezes era lento e não conseguia ver TV. Agora utilizo o USG como servidor de VPN L2TP e faço uso da minha ligação a net.

O que podia ganhar em utilizar o hdhomerun e tvheadhend?

Obrigado a ti e a todos que ajudaram na escolha dos equipamentos.

@sanmagalh Não modifiquei nem adquiri neste formato. Construí do zero… Peguei nos equipamentos, tirei medidas, fui a uma casa onde vendem chapa e fazem quinagens. Pedi chapa zincor de 1,5mm, dei as medidas que queria para cortarem a chapa, pedi para fazerem 3 quinagens. Os buracos, abrir roscas para parafusos, pintura e parte eléctrica fui eu que fiz…

Tenho chapas quinadas para 6 prateleiras e nem 20 euros gastei.

Era para fazer também a prateleira para o USG mas infelizmente não tive tempo…

Ainda vou fazer para o MiniPC, para a UPS, para suportar os cabos coaxial, para discos externos…

[Luis_Andrade (Luís Miguel Andrade)]

É um facto que o barulho pode ser incomodativo. Não existir e não deixar de ter as funcionalidades é o melhor dos dois mundos. Os equipamentos feitos para rack tem as suas vantagens e desvantagens. Também concordo, com o tipo de ruído gerado. Gostaria de ver a ubiquiti a ter mais atenção no futuro em relação ao tema do ruído na linha unifi, por ser fácil de resolver e iria aumentar o grau de satisfação do cliente doméstico.
Não obstante do que disse, a tua solução está é muito boa e garante um excelente equilíbrio em vários pontos críticos (custo, performance, ruído, consumos,…) e deverá servir de exemplo para muitos outros.

No que respeita a IPTV, a vantagem do hdhomerun e servidor de tvheadhend (muito leve como serviço) seria ter o máximo de qualidade de imagem, gravação (programas, pause,…) epg, customização de canais, … enfim, é uma como se tivesses uma box da NOS em cada ecrã, com um backend para gestão, podendo usufruir do serviço em qualquer parte do mundo com a qualidade original.
No meu caso utilizo o Android TV e o kodi (onde agrego os conteúdos locais como tv, rádio, filmes, séries, fotos,…) e controlo a nível individual pelo HA cada um. Para onde viajo só necessito ligar uma box android ou o telemóvel e tenho acesso a todos os conteúdos multimédia (com o serviço de televisão que pago ao operador). Recorrendo ao plex ou kodi com VPN.

Podes utilizar o serviço de vpn do USG que permite conexões bastante seguras com L2TP/IPSEC, com a vantagem adicional de ser um tipo de ligação com clientes que existem nativamente em praticamente todos os dispositivos e SOs e, eventualmente, dispensar o NORDvpn.

A tua adaptação a rack dos unifi até deveria ser um produto comercial da marca … de tão útil e mercado garantido ter como outros fabricantes fazem.

A título de esclarecimento… reparei que tens ONT e NOS. É a “nova” ligação de fibra até casa da NOS? Como chega o sinal ao router…é por coaxial ou cat? O ONT é que passa o sinal para as tomadas de coaxial da tv? Podes explicar como funciona essa arquitectura de rede…

No que respeita a ajuda na escolha dos equipamentos, obrigado, mas não é necessário agradecer. A tua partilha é o suficiente para conjuntamente discutirmos saudavelmente e aprenderemos todos. O nosso fórum serve a comunidade e é a partilha que nos torna mais fortes individualmente e coletivamente, ajudando a superar problemas e dúvidas com maior facilidade e com menos ruído e distração dos interesses comerciais.

[FSousa (Filipe Sousa)]

Eu não dou muita importância aos canais de televisão que tenho no “pacote”. Tanto em Portugal como fora só vejo os canais de informação.

A qualidade de imagem em casa é a mesma quer utilize box ou sintonize os canais diretamente na televisão.

A box só tem o extra de poder andar para trás, ver as gravações dos últimos dias e aquelas aplicações que tem para la… Não dou importância a estes extras… O cabo de rede ligado na box só serve para ter acesso a estes extras.

Fora de Portugal utilizo a aplicação NOSTV no telemóvel e numa box android, ou então acedo através do computador diretamente ao site nostv.pt. Tenho acesso aos canais subscritos, incluindo os canais em FHD. A qualidade varia com a velocidade da ligação a net. Com boa ligação á net a qualidade é excelente.

A ligação que tenho da NOS é 400/100 mbits e funciona da seguinte forma:

Vai o cabo de fibra monomodo diretamente dentro de casa a uma tomada que eles instalam.

Da tomada liga o patch cable de fibra diretamente no ONT. No meu setup é a caixa branca que se vê dentro do rack com o patch cable amarelo.

O ONT tem uma saída de cabo coaxial onde tenho ligado um repartidor de 4 saídas. Da primeira saída vai um cabo coaxial diretamente á box, da segunda e terceira vai um cabo diretamente a cada televisão. A quarta é reserva…

Nas televisões só tem que se fazer pesquisa de canais, selecionando o sintonizador DVB-C e ficamos com todos os canais sintonizados nas tvs com a qualidade igual á box. Caso a televisão ainda seja das antigas, também da para sintonizar os canais, mas perdem-se os FHD e a lista é por volta de 20 canais.

No ONT tem mais uma saída de cabo de rede que liga na porta WAN do router da NOS. E aquela “coisa” que se vê em cima do rack… No router tem a saída para ligar o telefone “normal”. Tenho 3 telefones ligados em paralelo.

Podemos instalar a aplicação NOS Telefone no telemóvel e sempre que alguém ligar para o número fixo, podem atender a chamada no telemóvel, desde que tenham internet no telemóvel. Podem também fazer chamadas na aplicação NOS Telefone em qualquer lugar que é como se estivessem a fazer chamadas do número fixo.

A box tem que ter um cabo de rede ligado ao router da NOS devido ás VLANs.

No meu setup tenho o router em bridge, neste caso utiliza-se a porta 4, ligada á WAN do USG.

Ainda não tenho as VLANs configuradas no USG. Vai ser o próximo passo quando chegar a Portugal e adicionar o cisco SPA112 para ver se consigo eliminar o router da NOS.

Não tenho nada a ver com a NOS, mas acho que o sistema está muito bom.

[rjmontenegro (Ricardo Montenegro)]

Parabéns Filipe. Excelente trabalho. Vai ser muito útil.
Uma questao: como fizeste com os coaxiais? Não tens um Patch panel para isso?

[FSousa (Filipe Sousa)]

Os coaxiais tenho um repartidor de 4 saídas ligado no ONT com dois cabos lá ligados que era o mínimo necessário ficar a funcionar. Está lá tudo enrolado para desenrascar…

O que vou fazer vai ser construir um patch panel para colocar no espaço que tem no topo do rack.
Vai ser uma gaveta igual á que utilizei nos switch, em que os cabos que vem das tomadas vão ligar em uniões tipo F que ficam enroscadas na frente da gaveta.

Dentro da gaveta fica um repartidor coaxial em que as saídas vão também ligar em uniões tipo F enroscadas também na frente da gaveta.

Também tenho cabos de uma antena satélite com LNB com 4 saídas, em que também podia ficar os cabos da mesma forma, mas vou tirar tudo fora devido á falta de uso.

De seguida no exterior da gaveta tenho que fazer patch cable coaxial para fazer a ligação da saída do repartidor coaxial com a entrada que tem o cabo que vai para as tomadas. Um patch cable para cada cabo vindo das tomadas.

Talvez a explicação esteja um pouco confusa, mas quando construir isto eu coloco fotos. Só depois do 11 de outubro…

Devido á atenuação introduzida no circuito por cada ficha tipo F e cada união tipo F, vou primeiro fazer as ligações e ver se o sinal que chega a cada tomada vai ser suficiente para ter imagem.

Caso não seja, coloco o repartidor dentro da gaveta do rack e ligo os cabos que vem das tomadas diretamente no repartidor. Ficando assim sem acesso do exterior do rack.

Espero ter ajudado

[rjmontenegro (Ricardo Montenegro)]

Ok. Era só para perceber se ias “estruturar” essa parte. Vai ficar bem certamente. Depois publica fotos.
Obrigado

[Luis_Andrade (Luís Miguel Andrade)]

Nas próximas semanas irei fazer um sistema idêntico.

Posteriormente, irei criar um tópico com informação de âmbito mais geral do projeto. Contudo, irei partilhar neste também parte da solução que encontrei para discussão, visto a abordagem do @FSousa ser no meu entender muito equilibrada em termos de necessidades gerais e uma excelente referência.

[FSousa (Filipe Sousa)]

Segue uma actualização do meu rack…

Prateleira 1U com repartidor coaxial

Contruí uma prateleira para colocar um repartidor coaxial de 4 saídas.
O cabo coaxial que liga na entrada do repartidor vem diretamente do ONT da NOS.
Nas saídas ligam os cabos coaxiais que vão diretamente às televisões e um deles vai para uma box da NOS.
Nas televisões não é necessário ter box para sintonizar os canais. É só ligar o cabo coaxial na entrada de antena e de seguida sintonizar os canais fazendo uma pesquisa utilizando o sintonizador DVB-C.
Nas televisões que não tiverem sintonizador DVB-C a lista de canais fica reduzida a uns 20 canais.

A construção, como se pode ver pelas seguintes imagens, é muito simples.

Prateleira 1U para ONT + Cisco SPA112

Esta prateleira 1U tem um formato diferente da anterior para ser mais fácil aceder aos equipamentos.

Trata-se de uma prateleira para suportar o ONT da NOS e o Cisco SPA112 que, espero eu, de futuro consiga configurar para poder ligar os telefones fixos e realizar chamadas utilizando o número fixo de telefone da NOS.

O Cisco SPA112 de momento ainda não está configurado… Ainda não consegui acertar com as configurações.

O objectivo é conseguir eliminar da instalação o router da NOS.

Seguem fotos da prateleira…

Prateleira 1U para MiniPC MSI Cubi N + Disco WD MyBook 8TB

Esta prateleira 1U tinha comprado na altura que comprei o rack. Tive de a cortar devido à profundidade do meu rack só dar para prateleiras até uns 210mm. Esta era para racks de 450mm de profundidade.

Adicionei na alimentação do minipc um sonoff basic com tasmota configurado para iniciar sempre ligado.

Está em vista a troca do relé do sonoff para um com contacto NC para o relé não ter de estar constantemente energizado para fechar o contacto e alimentar o minipc.

Como passo muito tempo sem acesso físico a todo o sistema, só acedo ao home assistant e minipc através da VPN do USG, em caso extremo de necessidade de forçar um reinício do minipc, acedo ao sonoff através da VPN e desligo e volto a ligar. Tenho a bios configurada para o minipc iniciar quando perde e volta a ter energia.

No disco externo, como se pode ver por uma das fotos, colei uns suportes em borracha no disco. Sem estes suportes o barulho do disco devido às vibrações é bastante audível. Com os suportes o barulho deixa de se ouvir.

Seguem umas fotos de como ficou…

Aspecto geral do rack…

Está a faltar a UPS que conto instalar pelo natal.

Ainda não sei se compro uma em formato rack ou construo uma.

Como tenho umas baterias novas, estou mais inclinado para construir uma em formato rack 2U ou 3U utilizando a parte eléctrica de uma UPS em segunda mão.

Está também em falta fazer patch cables todos à medida. Fica para o natal…

[j_assuncao (Jorge Assunção)]

Mais uma excelente publicação @FSousa !